電子設計 - 効率的な自動配線のためのPCB設計技術

EDAツールは現在強力です, として PCBサイズ 要件が小さくなっている, デバイス密度が高くなってきている, との難しさ PCB設計 増加. ハウツーとスタイル PCB レイアウト速度と設計時間の短縮? 本論文では PCB設計 計画, レイアウト, 配線. 現代, に要する時間 PCB設計 短くなっている, 小型で小型の回路基板空間, より高くてより高いデバイス密度, 非常に厳しいレイアウト規則, 大型部品はデザイナーの仕事をより難しくする. 設計の困難を解決し、製品の立ち上げをスピードアップするために, 多くのメーカーは、現在実現するために専用のEDAツールを使用する傾向があります PCB設計. しかし, 専用のEDAツールは理想的な結果を生み出すことができない, また、彼らは, そして、非常に厄介です. それは通常、残りの仕事を完了するために多くの時間がかかる.

市場には多くの人気のあるEDAツールがあります, しかし、使用される用語と関数キーの位置を除いて、それらはすべて同じです. どのようにこれらのツールを使用して PCB設計? 配線を開始する前のツール・ソフトウェアの設計と慎重な設定についての慎重な分析は、設計を要件に沿ってより多く設計する. 一般的な設計プロセスと手順.

1. 層の数を決定する PCB

回路基板のサイズと配線層の数は、設計の開始時に決定する必要がある。設計が高密度ボールグリッドアレイ（BGA）部品の使用を必要とするならば、これらのデバイスを配線するために必要な最小の配線層を考慮しなければならない。配線層の数やスタックアップ方法は、プリント配線の配線やインピーダンスに直接影響する。ボードのサイズは、所望の設計効果を達成するために印刷方法のスタッキング方法および幅を決定するのを助ける。

2、デザイン規則と規制

自動ルーティングツール自体は何をすべきかわからない。配線作業を完了するためには、配線ツールは、正しい規則と制限の下で動作する必要があります。異なる信号線は、異なる配線要件を有する。特別な要件を持つすべての信号線を分類する必要があります別のデザイン分類が異なっている。それぞれのシグナルクラスは優先度が高く、優先度が高く、規則が厳しい。規則は、印刷ラインの幅、ビアの最大数、並列度、信号線間の相互影響、および層の制限を含む。これらのルールは配線ツールの性能に大きな影響を与える。設計要件の注意深い考慮は配線成功のための重要なステップである。

コンポーネントのレイアウト

アセンブリプロセスを最適化するために、製造可能性（DFM）ルールの設計は、コンポーネントのレイアウトを制限します。アセンブリ部が部品を動かすことができるならば、回路は適切に最適化されることができます。定義された規則と制約はレイアウト設計に影響します。

ファンアウトデザイン

ファンアウト設計段階では、構成要素ピンを接続するための自動ルーティングツールを有効にするために、表面実装デバイスの各ピンは、少なくとも1つのビアを有する必要があるので、より多くの接続が必要な場合、回路基板は、内部層接続、オンラインテスト（ICT）および回路再処理を行うことができる。回路オンラインテストの設計は，設計の初期段階で行うことができ，製造工程の後半段階で実現した。ビア・ファンアウトの種類は、配線経路と回路のオンラインテストによって決定される。電源と接地は、配線とファンアウトデザインにも影響します。フィルタコンデンサの接続線によって発生する誘導リアクタンスを低減するためには、ビアを表面実装装置のピンにできるだけ近接させ、必要に応じてマニュアル配線を使用することができる。これは元々想定された配線経路に影響を及ぼす可能性があり、どのタイプのビアを使用するかを再検討させるかもしれないので、ビアとピンインダクタンスの関係を考慮しなければならず、ビア仕様の優先度を設定しなければならない。

手動配線とキー信号処理

キー信号の数に関係なく、これらの信号は、手動で、または自動ルーティングツールと組み合わせて最初にルーティングする必要があります。臨界信号は、通常、所望の性能を達成するために慎重な回路設計を通過しなければならない。配線が完了した後、関連する技術者は信号配線をチェックする。このプロセスは比較的容易である。検査を経た後、これらのラインを固定し、残りの信号の自動配線を開始する。

自動配線

キー信号の配線は、分配インダクタンスやEMC等を低減するなどの配線中の電気的パラメータの制御を考慮する必要がある。すべてのEDAベンダーはこれらのパラメータを制御する方法を提供します。自動配線ツールの入力パラメータと配線への入力パラメータの影響を理解した後、自動配線の品質をある程度保証することができる。

PCB自動ルーティングの設計ポイントは以下の通りです。

7.1設定を少し変更し、様々なルート配線を試してみてください

7.2基本的な規則を変えないでください、異なる配線層、異なる印刷された線と間隔幅、異なる線幅とブラインド・ビア、埋もれたビアなどの異なる種類のビアをためしてください、そして、これらの要因がデザイン結果に影響する方法を観察してください

7.3配線ツールを必要に応じてデフォルトのネットワークを処理させてください

7.4信号が重要でないほど、その配線用の自動配線ツールの自由度が大きい

配線配置

信号配線長を短くすることができ、マニュアル編集によりビア数を減らすことができる。仕上げ工程では、どの配線が合理的で配線が不合理であるかを決定する必要がある。マニュアル配線設計のように、自動配線設計も検査工程中にソート・編集することができる。

9. PCB外観

The previous design often paid attention to the visual effect of the PCB回路基板, でも今は違う. The automatically designed 回路基板 is not as beautiful as the manual design, しかし、電子特性は、指定された要件を満たすことができます, そして、デザインの完全なパフォーマンスは保証されます.